[00943562]二甲醚清洁燃料的研究与开发

二甲醚作为一种重要的清洁能源和环保产品，已引起人们的广泛关注。由于它具有高于普通柴油的十六烷值(约为55)，可直接压燃，并且燃烧过程可实现低NOx、无硫和无烟排放，因此是柴油的理想替代燃料。国内外大量实验研究表明，二甲醚液化后可直接用作汽车燃料，其燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所具有的优点外，还克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。据美国阿莫科石油公司报道，二甲醚燃料具有高效率和洁净燃料低污染的优点，可实现无烟燃烧，并可降低噪音，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼亚有关汽车超低排放尾气的标准(ULEV，是世界上最严格的尾气排放标准之一)。另外，经济研究表明，常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油，但其成本和污染都低于丙烷和压缩天然气等低污染替代燃料。类似的研究国内西安交大和国外日本、瑞典等国的研究单位也有不少报道。如能加快开发研究高效低耗的先进二甲醚生产技术和扩大其生产规模，还可通过提高规模效益和技术进步而进一步降低生产成本，以提高二甲醚清洁燃料相对于传统燃料的竞争力。因此可以预计，二甲醚作为汽车燃料有非常好的发展前景。二甲醚合成可在浆态床反应器内通过甲醇合成和脱水催化剂的共同作用，使由合成气合成甲醇和甲醇脱水生成二甲醚同时进行。采用浆态床反应器，通过反应与传热的耦合，可以利用液相溶剂热容大的优点，使合成反应过程很容易实现恒温操作。利用液相作为移热介质，避免了气相法中大量合成气的循环压缩，降低了能耗，使得合成气可以达到较高的单程转化率。因可使用小得多的换热面积，实现液相与反应体系的换热，一方面使得反应器制造简单，另一方面可方便地利用反应热来产生中压蒸汽，能量利用效率高。另外，实验还证明，浆态床二甲醚合成反应过程可有效的利用富碳原料气。富碳气来源广泛，可以是各种工业煤气化系统合成气，并且还可以是来自焦化厂的焦炉尾气或炼铁还原炉出口尾气，因此操作弹性大，使得浆态法合成二甲醚易于与其它产业相结合，经济效益可观，不但可以充分利用能源，还可减少环境污染。技术指标：清华大学化工系与钢铁研究总院联合提出了“冶金一能源化工联合生产工艺”。该工艺使用非炼焦煤的熔融还原炼铁，生产高质量的铁水用于后续炼钢，并且副产大量富碳合成气。而富碳合成气可直接合成清洁能源产品二甲醚。经过初步工艺概算，联合工艺耗煤100万吨，能产铁100万吨，二甲醚41万吨(相当于33万吨柴油)，发电6.6亿度。由此带来可观的经济效益和社会效益，能源利用率提高近1倍，产品能耗下降60％，吨钢成本下降50％，SO<,2>排放量降低99％，明显改善了传统炼铁工业对环境的污染。应用说明：在已有实验室小试研究成果的基础上，与企业合作现已启动二甲醚生产规模为3000吨/年的工业中试研究。中试研究的目的是为下一步建设工业示范装置提供经济和技术的基础设计数据，进一步完善浆态床一步法二甲醚合成技术。在工业中试成功的基础上，将在国内选择合适的企业厂家实施建设万吨级工业示范装置。合作方式：面议。